Silicon Laboratories SI2493/57/34/15/04 Bedienungsanleitung

This information applies to a product under development. Its characteristics and specifications are subject to change without notice.

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Si2493/57/34/15/04 (Revision D) and Si2494/39

Modem Designer’s Guide

1. Introduction

The Si2494/93/57/39/34/15/04 ISOmodem chipset family consists of a 38-pin QFN (Si2494/39) or 24-pin TSSOP

(Si2493/57/34/15/04) or 16-pin SOIC (Si2493/57/34/15/04) low-voltage modem device, and a 16-pin SOIC line-

side DAA device (Si3018/10) connecting directly with the telephone local loop (Tip and Ring). This modem solution

is a complete hardware (controller-based) modem that connects to a host processor through a UART, parallel or

SPI interface. Parallel and EEPROM interfaces are available only on the 38-pin QFN or 24-pin TSSOP package

option. Refer to Table 4, “ISOmodem Capabilities,” on page 10 for available part number, capability and package

combinations. Isolation is provided by Silicon Laboratories’ isolation capacitor technology, which uses high-voltage

capacitors instead of a transformer. This isolation technology complies with global telecommunications standards

including FCC, ETSI ES 203 021, JATE, and all known country-specific requirements.

Additional features include programmable ac/dc termination and ring impedance, on-hook and off-hook intrusion

detection, Caller ID, loop voltage/loop current monitoring, overcurrent detection, ring detection, and the hook-

switch function. All required program and data memory is included in the modem device. When the modem

receives a software or hardware reset, all register settings revert to the default values stored in the on-chip

program memory. The host processor interacts with the modem controller through AT commands used to change

Silicon Laboratories representatives and distributors.

This application note is intended to supplement the Si2494/39 Revision A, Si2493 Revision D, and the Si2457/34/

15/04 Revision D data sheets. It provides all the hardware and software information necessary to implement a

variety of modem applications, including reference schematics, sample PCB layouts, AT command and register

reference, country configuration tables, programming examples and more. Particular topics of interest can be

easily located through the table of contents or the comprehensive index located at the back of this document.

Figure 1. Functional Block Diagram

UART

Interface

Parallel

Interface

DSP

DAA

Interface

ROM

PLL

Clocking

XTI XTO

CLKOUT

INT

RESET

To Phone

Line

AOUT

Data Bus

Controller

Si3018/10

RXD

TXD

CTS

RTS

DCD

ESC

D0-D7

Program Bus RAM

EEPROM

Interface

EESD

EECLK

EECS

Si3000

Interface

FSYNC

SDO

SDI

MCLK

SPI

Interface

SDI

SDO

SCLK

AOUTb

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2 Rev. 1.3

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Rev. 1.3 3

TABLE OF CONTENTS

Section Page

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1. Selection Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2. Modem (System-Side) Device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.1. Resetting the Device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.1.1. Reset Sequence. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.1.2. Reset Strapping: General Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.1.3. Reset-Strap Options for 16-Pin SOIC Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.1.4. Reset-Strap Options for 24-Pin TSSOP Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.1.4.1. Reset Strapping Options for TSSOP-24 with UART-Interface. . . . . . . . . 14

2.1.4.2. Reset Strapping Options for TSSOP-24 with Parallel-Interface. . . . . . . . 14

2.1.4.3. Reset Strapping Options for TSSOP with SPI-Interface . . . . . . . . . . . . . 15

2.1.5. Reset Strapping Options for QFN Parts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.1.5.1. Reset Strapping Options for QFN Parts with UART Operation . . . . . . . . 15

2.1.5.2. Reset Strapping Options for QFN Parts with SPI Operation . . . . . . . . . . 16

2.1.5.3. Reset Strapping Options for QFN Parts with Parallel Operation . . . . . . . 16

2.2. System Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.2.1. Interface Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.2.2. Interface Signal Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.2.3. UART Interface Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.2.3.1. UART Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.2.3.2. Autobaud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.2.3.3. Flow Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.2.4. Parallel and SPI Interface Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.2.4.1. Hardware Interface Register 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.2.4.2. Hardware Interface Register 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.2.4.3. Parallel Interface Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.2.4.4. SPI Interface Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.2.4.5. Interface Communication Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.3. Isolation Capacitor Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.4. Low-Power Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.4.1. Power-Down Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.4.2. Wake-on-Ring Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.4.3. Sleep Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.5. SSI/Voice Mode (24-Pin TSSOP and 38-Pin QFN Only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2.6. EEPROM Interface (24-Pin TSSOP and 38-Pin QFN Only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.6.1. Supported EEPROM Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.6.2. Three-Wire SPI Interface to EEPROM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.6.3. Detailed EEPROM Examples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.6.4. Boot Commands (Custom Defaults). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.6.5. AT Command Macros (Customized AT Commands) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

2.6.6. Firmware Upgrades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

2.6.6.1. Boot Command Example. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

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4 Rev. 1.3

2.6.6.2. AT Command Macro Example. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.6.6.3. Autoloading Firmware Upgrade Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.6.6.4. Combination Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3. DAA (Line-Side) Device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.1. Hookswitch and DC Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.2. AC Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.3. Ringer Impedance and Threshold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.4. Pulse Dialing and Spark Quenching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.5. Line Voltage and Loop Current Sensing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.6. Legacy-Mode Line Voltage and Loop Current Measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

3.7. Billing Tone Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

4. Hardware Design Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.1. Component Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.1.1. Power Supply and Bias Circuitry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.1.2. Hookswitch and DC Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.1.3. Clocks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.1.4. Ringer Network. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

4.1.5. Optional Billing-Tone Filter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

4.2. Schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.3. Bill of Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

4.4. Layout Guidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

4.4.1. ISOmodem Layout Check List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

4.4.2. Module Design and Application Considerations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

4.4.2.1. Module Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

4.4.2.2. Motherboard Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

4.5. Analog Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

4.5.1. Interaction between the AOUT Circuit and the

Required Modem Reset Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

4.5.2. Audio Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

5. Modem Reference Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

5.1. Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

5.2. DSP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

5.3. Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

5.4. AT Command Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

5.5. Extended AT Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

5.6. S Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

5.7. U Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

5.7.1. U-Register Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

5.7.2. U00–U16 (Dial Tone Detect Filter Registers). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

5.7.3. U17–U30 (Busy Tone Detect Filter Registers). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

5.7.4. U31–U33 (Ringback Cadence Registers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

5.7.5. U34–U35 (Dial Tone Timing Register) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

5.7.6. U37–U45 (Pulse Dial Registers). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

5.7.7. U46–U48 (DTMF Dial Registers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

5.7.8. U49–U4C (Ring Detect Registers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

5.7.9. U4D (Modem Control Register 1—MOD1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

5.7.10. U4E (Pre-Dial Delay Time Register). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

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Rev. 1.3 5

5.7.11. U4F (Flash Hook Time Register) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

5.7.12. U50–U51 (Loop Current Debouncing Registers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

5.7.13. U52 (Transmit Level Register) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

5.7.14. U53 (Modem Control Register 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

5.7.15. U54 (Calibration Timing Register) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

5.7.16. U62–U66 (DAA Control Registers). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

5.7.17. U67–U6A (International Configuration Registers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

5.7.18. U6C (Line-Voltage Status Register). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

5.7.19. U6E–U7D (Modem Control and Interface Registers). . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

5.7.20. U80 (Transmit Delay for V.22 Fast Connect) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

5.7.21. U87 (Synchronous Access Mode Configuration Register). . . . . . . . . . . . . . 120

5.7.22. UAA (V.29 Mode Register). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

5.7.23. UIDA Response and Answer Tone Delay Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

5.8. Firmware Upgrades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

5.8.1. Method 1 (Fastest) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

5.8.2. Method 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

5.8.3. Method 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

5.9. Escape Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

5.9.1. +++ Escape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

5.9.2. “9th Bit” Escape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

5.9.3. “Escape Pin” Escape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

5.10. Data Compression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

5.11. Error Correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

5.12. Wire Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

5.13. EPOS (Electronic Point of Sale) Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

5.13.1. EPOS Fast Connect. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

5.13.2. EPOS V.29 Fast Connect. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

5.14. Legacy Synchronous DCE Mode/V.80 Synchronous Access Mode . . . . . . . . . . . . 125

5.15. V.80 Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

6. Programming Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

6.1. Quick Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

6.2. Country-Dependent Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

6.2.1. DC Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

6.2.2. Country Configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

6.2.2.1. Country Initialization Table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

6.2.2.2. Country-Setting Register Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

6.2.2.3. Special Requirements for India . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

6.2.2.4. Special Requirements for Serbia and Montenegro . . . . . . . . . . . . . . . . 147

6.2.3. Blacklisting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

6.3. Caller ID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

6.3.1. Force Caller ID Monitor (Always On) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

6.3.2. Caller ID After Ring Only . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

6.3.3. UK Caller ID with Wetting Pulse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

6.3.4. Japan Caller ID. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

6.3.5. DTMF Caller ID. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

6.4. SMS Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

6.5. Type II Caller ID/SAS Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

AN93

6 Rev. 1.3

6.6. Intrusion/Parallel Phone Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

6.6.1. On-Hook Condition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

6.6.1.1. Line Not Present/In Use Indication (Method 1—Fixed) . . . . . . . . . . . . . 161

6.6.1.2. Line Not Present/In Use Indication (Method 2—Adaptive). . . . . . . . . . . 162

6.6.2. Off-Hook Condition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

6.7. Modem-On-Hold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

6.7.1. Initiating Modem-On-Hold. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

6.7.2. Receiving Modem-On-Hold Requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

6.8. HDLC: Bit Errors on a Noisy Line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

6.9. Overcurrent Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

6.10. Pulse/Tone Dial Decision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

6.10.1. Method 1: Multiple Off-Hook Transitions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

6.10.2. Method 2: Single Off-Hook Transition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

6.10.3. Method 3: Adaptive Dialing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

6.10.4. Automatic Phone-Line Configuration Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

6.10.5. Line Type Determination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

6.11. Telephone Voting Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

6.12. V.92 Quick Connect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

7. Handset, TAM, and Speakerphone Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

7.1. Software Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

7.1.1. AT Command Set. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

7.1.2. AT+ Extended Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

7.1.3. <DLE> Commands (DTE-to-DCE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

7.1.4. <DLE> Events (DCE-to-DTE). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

7.1.4.1. Simple Event Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

7.1.4.2. Complex Event Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

7.1.5. U Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

7.2. Voice Reference—Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

7.3. Si3000 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

7.3.1. Microphone and Speaker Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

7.3.2. Register Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

7.3.3. System Voice Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

7.3.3.1. TAM Hands-Free . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

7.3.3.2. TAM Handset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

7.3.3.3. Speakerphone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

7.3.3.4. Handset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

7.3.3.5. TAM PSTN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

7.4. Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

7.5. Handset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

7.5.1. Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

7.5.2. Handset Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

7.5.3. Call – Automatic Tone Dial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

7.5.4. Call – Manual Off-Hook Tone Dial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

7.5.5. Call – Automatic Pulse Dial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

7.5.6. Answer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

7.5.7. Terminate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

AN93

Rev. 1.3 7

7.5.8. Speakerphone Transition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

7.6. Telephone Answering Machine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

7.6.1. Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

7.6.2. TAM Hands-Free—Idle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

7.6.2.1. Record OGM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

7.6.2.2. Review OGM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

7.6.2.3. Record Local ICM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

7.6.2.4. Review ICM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

7.6.2.5. Speakerphone Transition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

7.6.2.6. Handset Transition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

7.6.3. TAM Handset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

7.6.3.1. Record OGM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

7.6.3.2. Review OGM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

7.6.3.3. Record Local ICM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

7.6.3.4. Review ICM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

7.6.4. TAM PSTN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

7.6.4.1. Normal Answer – OGM Playback with ICM Record. . . . . . . . . . . . . . . . 208

7.6.4.2. Interrupted Answer – OGM Playback with DTMF Menu Entry. . . . . . . . 210

7.6.4.3. Speakerphone Transition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

7.6.4.4. Handset Transition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

7.7. Speakerphone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

7.7.1. Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

7.7.2. Simplex Speakerphone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

7.7.3. External Microphone/Speaker Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

7.7.3.1. Transmit Gain Calibration—Speakerphone Disabled . . . . . . . . . . . . . . 213

7.7.3.2. Receive Gain Calibration—Speakerphone Disabled . . . . . . . . . . . . . . . 216

7.7.3.3. Speakerphone Calibration—AEC Gain Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . 217

7.7.4. Speakerphone Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

7.7.5. Simplex Speakerphone Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220

7.7.6. Call—Automatic Tone Dial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

7.7.7. Call—Manual Off-Hook Tone Dial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

7.7.8. Call—Automatic Pulse Dial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

7.7.9. Answer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

7.7.10. Handset Transition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

7.7.11. Termination. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

7.8. Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

7.9. References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

8. Security Protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

8.1. Implementing the SIA Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

8.1.1. Modem-Specific Implementation Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

8.1.1.1. Listen-In and V-channel Periods (Voice Pass-Through) . . . . . . . . . . . . 224

8.1.1.2. Inserting a V.32bis period (e.g., SIA Level-3 Video Block Support). . . . 224

8.1.1.3. Considerations when Disconnecting the Session . . . . . . . . . . . . . . . . . 225

8.2. Implementing the Ademco® Contact ID Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

8.2.1. Modem Specific Implementation Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

8.2.1.1. Handshake Tone Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

8.2.1.2. Session Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

AN93

8 Rev. 1.3

9. Chinese ePOS SMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234

9.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234

9.2. SMS AT Command Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235

9.2.1. SMS User Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236

9.2.2. Procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

9.2.2.1. Example. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

9.2.2.2. Response 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

9.2.2.3. Response 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

9.2.2.4. Response 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

9.3. Example Session . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

10. Testing and Diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

10.1. Prototype Bring-Up (Si3018/10) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

10.1.1. Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

10.1.2. Visual Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

10.1.3. Basic Troubleshooting Steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

10.1.4. Host Interface Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

10.1.5. Isolation Capacitor Troubleshooting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244

10.1.6. Si3018/10 Troubleshooting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244

10.1.7. Component Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244

10.2. Self Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

10.3. Board Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

10.4. Compliance Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

10.4.1. EMI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

10.4.2. Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

10.4.3. Surges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

10.5. AM-Band Interference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

10.6. Debugging the DTE interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

Appendix A—EPOS Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

VISA II (7E1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

Recommendation V.80 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

The ISOmodem in EPOS Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

A V.29 FastPOS Sample Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

Appendix B—Line Audio Recording . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273

When to Use Audio Recording . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273

Times When Audio Recording May Not Help . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273

Hardware Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273

Audio Playback and Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

Examples of Line Impairments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288

Appendix C—Parallel/SPI Interface Software Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290

Software Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292

Compiler Option: Dot Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299

Modem Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299

Modem Interrupt Service Sample Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300

Document Change List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

Contact Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304

AN93

Rev. 1.3 9

1.1. Selection Guide

Tables 1 through 3 list the modulations, protocols, carriers, tones and interface modes supported by the Si2494/39

and Si2493/57/34/15/04 ISOmodem family. The Si2493 supports all modulations and protocols from Bell 103

through V.92. The Si2457 supports all modulations and protocols from Bell 103 through V.90. The Si2434 supports

all modulations and protocols from Bell 103 through V.34. The Si2415 supports all modulations and protocols from

Bell 103 through V.32bis. The Si2404 supports all modulations and protocols from Bell 103 through V.22bis.

Table 1. Modulations

Modulation Data Rates (bps) Modulation Si2494/93 Si2457 Si2439/34 Si2415 Si2404

V.92* 48k, 40k, 32k, 24k PCM 

V.90* 56k, 54.6k, 53.3k, 52k, 50.6k,

49.3k, 48k, 46.6k, 45.3k, 44k,

42.6k, 41.3k, 40k, 38.6k,

37.3k, 36k, 34.6k, 33.3k, 32k,

30.6k, 29.3k, 28k

PCM 

V.34* 33.6k, 31.2k, 28.8k, 26.4k, 24k,

21.6k, 19.2k, 16.8k, 14.4k, 12k,

9600, 7200, 4800, 2400

TCM 

V.32bis* 14.4k, 12k, 9600, 7200, 4800 TCM 

V.32* 9600

9600, 4800 TCM

QAM 

V.29FC* 9600 QAM *

V.23 1200 FSK 

V.22bis 2400, 1200 QAM 

V.22 1200 DPSK 

Bell 212A 1200 DPSK 

V.21 300 FSK 

Bell 103 300 FSK 

*Note: With the Si3018 DAA only.

Table 2. Protocols

Protocol*Function Si2494/93 Si2457 Si2439/34 Si2415 Si2404

V.44 Compression 

V.42bis Compression 

V.42 Error Correction 

MNP5 Compression 

MNP2-4 Error Correction 

*Note: The Si2494/93/57/39/34/15/04 family allows any supported protocol combined with any modulation.

AN93

10 Rev. 1.3

Table 3. Carriers and Tones

Specification Transmit Carrier

(Hz) Receive Carrier

(Hz) Answer

Tone (Hz) Carrier Detect (Acquire/

Release)

V.92 Variable Variable per ITU-T V.92

V.90 Variable Variable per ITU-T V.90

V.34 Variable Variable per ITU-T V.34

V.32bis 1800 1800 2100 per ITU-T V.32bis

V.32 1800 1800 2100 per ITU-T V.32

V.29 1700 1700 per ITU-T V.29

V.22bis, V.22

Originate/answer 1200

2400 2400

1200 2100 –43 dBm/–48 dBm

–43 dBm/–48 dBm

V.21

Originate/answer (M/S) 1180/980

1850/1650 1850/1650

1180/980 2100 –43 dBm/–48 dBm

–43 dBm/–48 dBm

Bell 212A

Originate/answer 1200

2400 2400

1200 2225 –43 dBm/–48 dBm

–43 dBm/–48 dBm

Bell 103

Originate/answer (M/S) 1270/1070

2225/2025 2225/2025

1270/1070 2225 –43 dBm/–48 dBm

–43 dBm/–48 dBm

Table 4. ISOmodem Capabilities

Part Numbers Package UART EEPROM SPI Parallel SSI/Voice

Si2493/57/34/15/041SOIC-16 

Si2493/57/34/15/041TSSOP-24 2

Si2494/39 QFN-38 

Notes:

1. Die Revision D or later

2. The EEPROM interface option is available only when the UART or SPI interface is selected.

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